淺述太陽能光伏電站的發(fā)電情況

董瑞紅 馬曉宇 呂耀文

包頭職業(yè)技術學院 內蒙古包頭 014030

淺述太陽能光伏電站的發(fā)電情況

董瑞紅 馬曉宇 呂耀文

包頭職業(yè)技術學院 內蒙古包頭 014030

本文主要介紹了太陽能資源分分布，影響光伏電站發(fā)電量的因素及光伏電站常見故障及分析，為以后分析和計算發(fā)電量奠定了良好的基礎。

光伏電站；發(fā)電量；故障及分析

一、太陽能資源分布的主要特點

我國太陽能資源分布的主要特點是，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心，他們都位于北緯22°～35°，從太陽能輻射總量上看，總體上是西部高一東部，南部低于北部，按接受太陽能輻射量的大小，太陽能資源分布主要分為五類地區(qū)，第一類地區(qū)主要包括青藏高原、寧夏北部、甘肅北部等地區(qū)，這些地區(qū)地勢高，太陽光資源最豐富，透明度好全年日照時數(shù)達3200～330O小時；第二類是我國太陽能資源分布較豐富區(qū)，主要是河北西北部、寧夏南部、寧夏南部一帶，全年日照時數(shù)為3000～3200小時；第三類地區(qū)主要在河南、河北東南部、山西南部一帶，這些地區(qū)全年日照時數(shù)為2200～3000小時，稍低于第二類地區(qū)；第四類地區(qū)，在長江中下游一帶，這些地區(qū)太陽能資源主要集中在秋冬季節(jié)，年日照時數(shù)為1400～2200小時；第五類地區(qū)，太陽能資源最少，日照時數(shù)約1000～1400小時。

二、影響光伏電站發(fā)電量的因素

影響光伏電站發(fā)電量有很多因素，導致發(fā)電量達不到理想值，下面我們就從以下十個方面對影響光伏電站發(fā)電量的主要因素進行一下簡單的介紹：

（一）太陽輻射量。當太陽電池組件的轉換效率一定時，太陽的輻射強度決定光伏系統(tǒng)的發(fā)電量。光伏系統(tǒng)對太陽輻射能量的利用效率只有10%左右，直接導致了光伏發(fā)電量的多少，而太陽輻射又和天氣息息相關。所以天氣決定太陽輻射，太陽輻射又決定光伏發(fā)電量，三者相輔相成。

（二）太陽電池組件的傾斜角度

圖1

圖2

上圖1可以看出光伏方陣安裝的傾斜角度不同使得接收的太陽輻射量不同，所以安裝的角度對光伏發(fā)電量有巨大的影響。

（三）太陽電池組件的效率。最近幾年，太陽能光伏發(fā)展較快，效率也在不斷的上升，太陽能光伏電池的主流材料是硅材料，所以提高硅材料的轉化率是提供效率的重中之重，目前我們研究出來的理論轉化極限值是29%，我們正向這個極限努力。

（四）組合損失。串連會造成電流損失，并聯(lián)會造成電壓損失，標準規(guī)定小于10%。

（五）溫度特性。從圖2上可以看出，溫度每升高一度，輸出功率下降0.04%左右，短路電流上升0.04%左右，開路電壓下降0.04%（-2mv/℃）左右，由此可以看出，溫度對發(fā)電量的影響是很大的，我們應該盡可能的保持溫度恒定。

（六）灰塵損失。電站的灰塵損失可能達到6%。由于我國西北部風沙大，空氣干燥，所以要定期清洗，南方空氣比較濕潤，降雨較多，清洗可相對少些。

（七）MPPT跟蹤。(MPPT)就是對太陽能電池最大輸出功率點的跟蹤，對發(fā)電量的影響分為：①MPPT的路數(shù)；②追蹤效率；③MPPT電壓范圍。

（八）線路損失。線損要控制在5%以內，不管是直流回路還是交流回路。所以，導線的導電性能要好，導線性能不強，線纜規(guī)格過小，光伏發(fā)的電的載流量大于電纜的載流量，都會影響到光伏發(fā)電量，其次要檢查線纜是否損害，線端子有無松動或斷開。

（九）控制器、逆變器效率。在控制器的充電、放電回路中，電壓下降不得超過系統(tǒng)電壓的5%。并網(wǎng)逆變器的效率目前都大于95%，逆變器的轉換效率越高，發(fā)電量也會越多。

（十）蓄電池的效率（獨立系統(tǒng)）。蓄電池的充電、放電效率直接影響系統(tǒng)的效率，也就是影響到獨立系統(tǒng)的發(fā)電量。

三、分布式光伏電站常見故障及分析

（一）逆變器屏幕沒有顯示。首先我們應該明確為逆變器LCD提供的電源應該是直流電源，那么我們就把萬用表調到直流電壓擋，測量逆變器輸入電壓，看是否有電壓值，如果沒有電壓值，就要依次檢測電纜接頭、直流開關、組件等是否正常，還有看一下組件電壓夠不夠，PV輸入端子有沒有接反，有無短路等錯誤，如果還是沒有問題，則是逆變器硬件電路發(fā)生故障。

（二）逆變器不并網(wǎng)。用萬用表的交流電壓擋測量逆變器的輸出電壓，看是否有220V或380V的電壓輸出，如果沒有輸出或是輸出不正確，就要檢查一下交流開關有沒有合上，接線端子有沒有接上，是否有松動現(xiàn)象。

（三）PV過壓。串聯(lián)的組件數(shù)量太多，超過逆變器的電壓，建議單相和三相組串式逆變器出入電壓范圍是350-400V之間和600-650V之間，在這個區(qū)間范圍內，逆變器不會由于超過電壓上限而報警停機。

（四）漏電流故障。這是由于漏電流太大而造成的，只需斷開直流端和交流端，使得逆變器停電30分鐘即可自行恢復。

（五）電網(wǎng)錯誤。這時可以用萬用表測量電網(wǎng)電壓和頻率，看是否過高或過低，如果不正常，則讓逆變器停電30分鐘，可行恢復，如果正常，則是逆變器檢測電路板發(fā)電故障。

（六）輸出功率偏小。影響輸出功率因素有太陽輻射量，灰塵和陰影阻擋，太陽電池組件的傾斜角度，組件的溫度特性等。

（七）側過壓。逆變器輸出側電壓過高，引起關機或是降額運行，這事就應該加大輸出電纜或是逆變器靠近并網(wǎng)點，降低阻抗。

四、總結

本文主要介紹了太陽能資源分分布，影響光伏電站發(fā)電量的因素及光伏電站常見故障及分析，為以后分析和計算發(fā)電量奠定了良好的基礎。